【优教学】第4节玻尔的原子模型

【优教学】第4节玻尔的原子模型
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．仔细观察氢原子的光谱，发现它只有几条分离的不连续的亮线，其原因是( ) A ．氢原子只有几个能级
B ．氢原子只能发出平行光
C ．氢原子有时发光，有时不发光
D ．氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的 2．对于玻尔理论，下列说法中不正确的是（ ）
A ．继承了卢瑟福的原子模型，但对原子能量和电子轨道引入了量子化假设
B ．原子只能处于一系列不连续的状态中，每个状态都对应一定的能量
C ．用能量守恒定律建立了原子发光频率与原子能量变化之间的定量关系
D ．氢原子中，量子数n 越大，核外电子的速率越大
3．处于n=5能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有（ ）
A ．6种
B ．8种
C ．10种
D ．15种 4．一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中（ ） A ．可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线
B ．可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线
C ．只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线
D ．只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线
5．原子从a 能级跃迁到b 能级时辐射波长为λ1的光子，原子从b 能级跃迁到c 能级时吸收波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2．那么原子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要( ) A ．辐射波长为1212
λλλλ-的光子 B ．辐射波长为λ1－λ2的光子
C ．吸收波长为λ1－λ2的光子
D ．吸收波长为1212
λλλλ-的光子 6．如图所示为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV ，下列对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是：（ ）
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应
B．一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光子
C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 eV
D．用能量为10.3eV的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
二、多选题
7．图示是氢原子的能级示意图，大量处于基态的氢原子吸收了某种单色光的能量后能发出6种不同频率的光子，分别用它们照射某种金属板时，只有频率分别为v1、v2、v3、v4（v1＞v2＞v3＞v4）的四种光能发生光电效应。

则普朗克常量可表示为（）
A．13.6eV
ν1B．12.09eV
ν2
C．7.2eV
ν3
D．2.55eV
ν4
8．如图为氢原子的能级图，已知可见光光子的能量范围为1.62～3.11eV，锌板的电子逸出功为3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是（）
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板，一定不能产生光电效应现象B．用能量为11.0eV的自由电子轰击，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
C．处于n=2能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线
D．处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离
9．如图所示为氢原子的能级图，其中n=1为基态，若一群氢原子A处于激发态n=4能级，一个氢原子B处于激发态n=3能级，则下列说法正确的是（）
A．A最多能辐射出6种频率的光子
B．A最多能辐射出3种频率的光子
C．B最多能辐射出3种频率的光子
D．B最多能辐射出2种频率的光子
参考答案
1．D
【解析】
本题考查的是氢原子光谱的相关问题，只有几条不连续的亮线，其原因是氢原子辐射的光子的能量是不连续的，所以对应的光的频率也是不连续的；D 正确；
2．D
【解析】
【详解】
A. 玻尔的原子模型对应的是电子轨道的量子化，卢瑟福的原子模型核外电子可在任意轨道上运动，故A 正确；
B. 玻尔的原子结构模型中，原子的能量是量子化的，故B 正确；
C. 玻尔的原子结构模型中，核外电子从高能级向低能级跃迁后，原子的能量减小，从而建立了hv =E 2－E 1，故C 正确；
D. 氢原子中，量子数n 越大，根据2
2ee v k m r r
= 可知，半径越大，核外电子的速率越小，而电子的电势能越大，故D 不正确；
3．C
【解析】
大量的氢原子处于n =4的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率为24
6C =，故C 正确，ABD 错误．
4．B
【解析】
处于较高能级的电子可以向较低的能级跃迁，能量减小，原子要发出光子，由于放出光子的能量满足hγ=E m -E n ，处于较高能级的电子可以向较低的激发态，激发态不稳定可能继续向较低能级跃迁，所以原子要发出一系列频率的光子．故ACD 错误，B 正确；故选B ． 5．D
【详解】
已知12λλ>，所以12νν<，知从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射光子的能量小于从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收光子的能量，所以a 能级的能量小于c 能级的能量，有
213h h h ννν-=，即213c
c c h h h λλλ-=，解得：12312
λλλλλ=-，所以子从a 能级状态跃迁到c 能级状态时将要吸收12312
λλλλλ=
-的光子，故D 正确． 6．C
【详解】 A.氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为
13.6 3.410.2eV E =-=（）
大于锌的逸出功3.34eV ，照射金属锌板一定能产生光电效应现象，选项A 错误；
B.一群处于n ＝4能级的氢原子向基态跃迁时，能放出246C =种不同频率的光，选项B 错误；
C.氢原子从高能级向n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最大为
1.5113.61
2.09eV E =-+=大（）
因锌的逸出功是3.34ev ，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为
12.09 3.348.75eV km E =-=（）
选项C 正确；
D.能量10.3eV 不等于任何两个能级的能级差，不能被氢原子吸收发生跃迁，选项D 错误。

故选C 。

【点睛】
解决本题的关键是知道什么是电离，以及能级的跃迁满足m n h E E υ=-，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差。

7．BD
【解析】
大量处于基态的氢原子吸收了某种单色光的能量后能发出6种不同频率的光子，可知氢原子从n =1跃迁到了n =4能级，根据能级差可知从n =4跃迁到n =1放出光子的频率最大即v 1，有：E 4−E 1=ℎv 1，可得：ℎ=12.56eV
v 1，故A 错误；根据能级差可知从n=3跃迁到n=1放出
光子的频率为v 2，有E 3−E 1=ℎv 2，可得：ℎ=12.09eV
v 2，故B 正确；根据能级差可知从n =2
跃迁到n =1放出光子的频率为v 3，有：E 2−E 1=ℎv 3，可得：ℎ=10.21eV
v 3，故C 错误；根据
能级差可知从n=4跃迁到n=2放出光子的频率为v4，有：E4−E2=ℎv4，可得：ℎ=2.55eV
v4
，故D正确。

所以BD正确，AC错误。

8．BD
【详解】
A. 氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光子能量大于3.34eV，会使锌板发生光电效应，故A错误．
B. n=1和n=2能级的能量差为10.2eV，用能量为11.0eV的自由电子轰击，氢原子会吸收
10.2eV的能量从基态跃迁到n=2能级；剩余的能量返还给电子；故B正确．
C. 紫外线的光子能量大于3.11eV，n=2能级的氢原子吸收大于3.4eV的光子的能量才会电离，因此n=2能级的氢原子不能吸收任意频率的紫外线；光子的能量等于两能级间的能级差，才能被吸收，故C错误．
D. 处于n=3能级的氢原子的能量为-1.51eV，紫外线的光子能量大于3.11eV，可知处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离，故D正确．
9．AD
【解析】
【详解】
AB. 一群氢原子处于n能级时可能辐射出
()1
2
n n-
种频率的光子，因为A处于n=4能级，
且A为一群氢原子，所以A最多能辐射6种不同频率光子，A正确B错误。

CD. 对于只有一个氢原子的，该氢原子可从n能级直接跃迁到基态，最少可产生一种频率的光子，不难推出当一个氢原子从n能级逐级往下跃迁时，最多可产生n－1种频率的光子，B 为一个氢原子，处于n=3能级，所以B最多能辐射2种不同频率的光子，C错误D正确。